تلفيق وطريقة قياس عنصر Ferroelectric مرنة تستند إلى هيتيرويبيتاكسي فإن دير فالس

طريقة تصنيع وقياس للعنصر الكهرومغناطيسي المرن على أساس فان دير فالس Heteroepitaxy.مقدمة. تصنيع أغشية رقيقة مرنة PZT. قطع ركيزة الميكا سنتيمترا واحدا في سنتيمتر واحد من ورقة الميكا بالمقص.

قم بإصلاح ركيزة الميكا التي يبلغ طولها سنتيمترا واحدا على سطح المكتب باستخدام شريط على الوجهين. استخدم الملقط لتقشير الميكا ، طبقة تلو الأخرى ، حتى السماكة المطلوبة ، مقاسة بالميكرومتر. قم بلصق ركيزة الميكا المشقوقة حديثا على حامل ركيزة بحجم خمسة بوصات ، باستخدام طبقة رقيقة من الطلاء الفضي ، وقم بمعالجتها عند 120 درجة مئوية على لوح ساخن لمدة 10 دقائق لتثبيت الميكا على الركيزة بإحكام.

ضع حامل الركيزة PLD في غرفة PLD. حدد معدل التكرار وطاقة الليزر. حرك عدسة التركيز البؤري إلى الموضع المحدد.

افتح الكسر وقم بإيداع طبقة رقيقة من خمسة ملليمترات كطبقة عازلة ، عن طريق تشغيل الليزر. قم بإيداع SRO من 20 إلى 18 ملم على طبقة SAFO العازلة كقطب سفلي لاختبارات الأداء الكهربائي اللاحقة ، عن طريق تشغيل الليزر. قم بإيداع طبقة رقيقة PZT مقاس 115 ملم في الجزء العلوي من القطب السفلي SRO ، عن طريق تشغيل الليزر.

قم بتنفيس الغرفة باستخدام أنبوب ، وقم بإزالة PZT على عينة الميكا عندما تصل درجة الحرارة إلى درجة حرارة الغرفة. ضع العينة على قطعة من الزجاج. ضع شبكة مصممة مسبقا بقطر 200 ميكرومتر أعلى العينة.

ثبت الشبكة جيدا وضع عينة شبكة في غرفة الاخرق. استخدم الاخرق على القرص المضغوط لإيداع الأقطاب الكهربائية العلوية البلاتينية على الفيلم. قم بإزالة العينة بعد الاخرق.

استخدم سكينا أو 20٪ حمض الهيدروفلوريك لإزالة ما يقرب من مليمتر واحد في مليمتر واحد من قسم PZT. هذا للكشف عن قطب SRO السفلي وتشكيل العديد من المكثفات الكهرومغناطيسية المرنة الصغيرة. قم بطلاء طبقة من الفضة الموصلة على SRO المكشوف لزيادة التوصيل الكهربائي لقطب SRO السفلي.

تأكد من أن الفضة الموصلة يمكنها الاتصال ب SRO المكشوف. اختبار الانحناء التوصيف الكهرومغناطيسي. على الجانب الخلفي من العينة المرنة ، قم بلصق قطعة من الورق بنفس حجم العينة ، لسهولة نقل العينة من مرحلة إلى أخرى.

ضع أوميغا PZT على قارب اختبار لنظام اختبار الكهرومغناطيسية في محلل جهاز أشباه الموصلات. ضع مسبار قياس واحد لنظام اختبار الكهرومغناطيسية ومحلل جهاز أشباه الموصلات على القطب العلوي البلاتيني ، ثم ضع مسبار القياس الآخر على طبقة SRO الفضية لإعطاء حلقات التباطؤ للمجال الكهربائي للاستقطاب ومنحنيات المجال الكهربائي للمكثف بينما تكون العينة غير عازمة. قم بقياس حلقات التباطؤ P باستخدام المجسين بتردد كيلوهرتز وأربعة واط.

قم بقياس منحنيات CE باستخدام المجسين بتردد واحد ميغاهرتز وأضف أربعة واط. قم بإزالة العينة المحيطة. قم بتأمين الطبقة الرقيقة المرنة PZT أو الميكا في وضع التعطيل باستخدام شريط لاصق على الوجهين.

احرص على تجنب انزلاق الميكا أو انزلاقها أثناء القياسات. قم بتثبيته على لوحة الاختبار لنظام الاختبار الكهرومغناطيسي ومحلل جهاز أشباه الموصلات. ضع مسبارا واحدا على القطب العلوي البلاتيني بينما يلامس المسبار الآخر قطب SRO السفلي من خلال الترميز الفضي المشابه للتكوين المستخدم سابقا.

قم بقياس حلقات P-hysteresis ومنحنيات CE تحت راديوم الانحناء والانضغاطي المختلف. قم بقياس حلقات التباطؤ P باستخدام المجسين بتردد كيلوهرتز وأضف أربعة واط. قم بقياس منحنيات CE باستخدام المجسين بتردد واحد ميغاهرتز وأضف أربعة واط.

قم بإزالة عينة PZT المرنة عند اكتمال قياسات PE و CE. الاستقرار الحراري لتوصيف الكهرومغناطيسية. ضع PZT أو الميكا على قارب الاختبار لنظام اختبار الكهرومغناطيسية ومحلل جهاز أشباه الموصلات.

ضع مسبار قياس واحد على القطب العلوي البلاتيني وضع مسبار القياس الآخر على طبقة SrO المصلية. افتح نظام التحكم في درجة الحرارة لتسخين العينة. قم بإجراء قياسات PE و CE في درجات حرارة مختلفة.

قم بإيقاف تشغيل مجموعة السخان بعد الانتهاء من القياسات. اختبارات قابلية الانحناء للتوصيف الكهرومغناطيسي. قم بتركيب PZT المرن أو الميكا في أخاديد هذا الإعداد.

قم بإصلاح أحد طرفي العينة حيث يتم ثنيها من الطرف الآخر بثمانية طراز VO. استخدم مسطرة لقياس عدسة PZT أو الميكا جنبا إلى جنب مع اتجاه حركة المحرك قبل عملية الانحناء الثمانية ملليمترات. احسب الحركة إلى العدسة C لثني العينة بخمسة ملليمترات وفقا للصيغة حيث تكون المساحة هي عدسة PZT أو الميكا في حالة الانحناء.

R هو نصف قطر الانحناء و C هي عدسة حركة المحرك. تعيين عدد دورات الانحناء 1 ، 000 في الكمبيوتر. انقر فوق زر البدء لبدء حركة المحرك ذهابا وإيابا.

قم بإزالة العينة و VPE الرئيسي للتحقق مما إذا كان يتم الاحتفاظ بالخصائص الكهرومغناطيسية. النتائج التمثيلية. تم ترسيب ظهارة الأغشية الرقيقة من الميكا PZT ، SRO ، CFO وكان من المفترض أن تقوم بتقنية الموضع بالليزر ، كما هو موضح في الخطوة الأولى.

الشكل 1 الكسب الإجمالي ويوضح الشكل 2 عنصر MVM مرن فعلي بشكل أفضل على PZT. الاستقرار الميكانيكي هو جانب حاسم من تطبيقات الجهاز المرن. تم تقييم الأداء الكهرومغناطيسي المجهري للهيكل غير المتجانس مقابل الثني الميكانيكي على كل من الانحناء الشد والانضغاط.

الشكل 7A و 7B حلقات التباطؤ PE و CE لمكثفات PZT ونصف قطر الانحناء الانضغاطي والشد المختلف. يوضح الشكل 7C ثابت الاستقطاب المشبع. يمكن أن يؤدي الاستقطاب الكهربائي المتبقي إلى حث الخيوط.

وقيم السعة ضمن الأخطاء التجريبية ونصف قطر الانحناء المختلف. ينتج عن هذا أن مكثفات الأغشية الرقيقة PZT تحافظ على ممارسة كهربائية مستقرة والقيود الميكانيكية المطلوبة لتطبيق الجهاز الإلكتروني المرن الذي تم أخذه أيضا بواسطة التحليل الطيفي رامان. تظهر حلقات التباطؤ للمجال الكهربائي المشبعة جيدا والاستقطاب المتماثل والمجال الكهربائي بالسعة مع منحنيات الفراشة للهيكل غير المتجانس المقاسة عند ميغاهرتز واحد وثني درجة الحرارة من 25 إلى 175 درجة مئوية لجهاز جديد في الشكل 8 أ و 8 ب ، على التوالي.

هذا المكثف الكهرومغناطيسي هو في أفضل حالاته استقطاب التشبع المستمر. تحدث بقايا الاستقطاب في المجال والسعة في نطاق درجة الحرارة الأوسع كما هو موضح في الشكل 8 ج. يحافظ الهيكل غير المتجانس أيضا على احتفاظ وقدرة عالية على التحمل في درجة حرارة الغرفة وكذلك عند 100 درجة مئوية.

تشير هذه العملية إلى أن هيكل PZT أو الميكا غير المتجانس يمكن أن يكون له تطبيقات محتملة في الأجهزة الإلكترونية ذات درجة الحرارة العالية. تم إجراء سلسلة من اختبارات القابلية للتحقق من صحة الهياكل غير المتجانسة PZT أو الميكا للتطبيقات العملية. يوضح الشكل 9 حلقات PE قبل وبعد 1 ، 000 دورة ثني في كل من حالات التينسيل والإجهاد الانضغاطي.

يتم عرض حلقات PE عند حركات الانحناء المختلفة عموديا من أجل الراحة. لا يستحق أن يحتفظ الهيكل غير المتجانس بسلوكه الكهرومغناطيسي حتى بعد 1000 دورة ثني في نصف قطر انحناء يبلغ خمسة ملليمترات بغض النظر عن سلالة الانحناء الطبيعية. استنتاج.